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今年三月份，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院、華南理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院、德國(guó)馬克斯·普朗克分子生物醫(yī)學(xué)所等機(jī)構(gòu)合作的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中，研究者發(fā)現(xiàn)了胚胎期在和成年期狀態(tài)下骨髓微環(huán)境的差異，同時(shí)這一研究也解釋了造血干細(xì)胞在胚胎發(fā)育期間，進(jìn)入胚胎骨髓環(huán)境的重要性。

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造血干細(xì)胞（HSC）是一種能夠分化為幾乎所有血細(xì)胞的干細(xì)胞。其強(qiáng)大的多能分化潛能，自被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，被廣泛的應(yīng)用于惡性血液疾病，諸如白血病等的治療中，其治療效果與安全性也獲得了廣泛認(rèn)可。

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基于以往對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的研究，造血干細(xì)胞的產(chǎn)生始于胚胎發(fā)育中期階段，由生血內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)一種叫內(nèi)皮血液轉(zhuǎn)化的過(guò)程產(chǎn)生。生成的造血干細(xì)胞需要通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)先進(jìn)入胚胎期的肝臟中，然后在其中增殖，最終進(jìn)入胚胎骨髓，成為日后為機(jī)體血液循環(huán)正常運(yùn)轉(zhuǎn)而復(fù)制、分化為多種血細(xì)胞的源頭。

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但到該研究成果發(fā)布前，醫(yī)學(xué)界依然不了解胚胎階段的造血干細(xì)胞一開始是如何進(jìn)入到胚胎的骨髓環(huán)境中。

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今年三月，由多機(jī)構(gòu)合作展開的關(guān)于胚胎骨髓微環(huán)境和成年骨髓微環(huán)境差別的研究從胚胎階段的骨髓血管的形成和造血干細(xì)胞以及造血祖細(xì)胞的生成入手。

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在胚胎形成第一骨化中心后，初期的動(dòng)靜脈也在這之后開始分化，而此階段骨動(dòng)脈血管尚未成熟，外部沒(méi)有包裹血管的平滑肌細(xì)胞。且在胚胎中無(wú)法檢測(cè)到有c-kit受體的造血祖、干細(xì)胞。這一結(jié)果表明血管是在造血干細(xì)胞進(jìn)入骨髓前，進(jìn)入了骨髓內(nèi)部，并完成了動(dòng)靜脈的分化。

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此外，為確認(rèn)成年骨髓與胚胎期骨髓的差異，研究者對(duì)骨髓細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序分析，發(fā)現(xiàn)多種細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄組上均有差異。最大差異在于胚胎期的骨髓沒(méi)有一種被稱為L(zhǎng)epr+細(xì)胞的特殊細(xì)胞，這種細(xì)胞在成年骨髓的造血細(xì)胞中極為常見(jiàn)。這提供了一種可能性：在胚胎發(fā)育期間，有另一種細(xì)胞能夠承擔(dān)Lepr+細(xì)胞的角色功能。此后的研究中，發(fā)現(xiàn)在Lepr+細(xì)胞不存在的胚胎發(fā)育期，骨動(dòng)脈承擔(dān)了提供微環(huán)境因子的角色。

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在成年骨髓微環(huán)境因子外，胚胎期的骨髓骨動(dòng)脈還會(huì)釋放一種被稱為Wnt2的信號(hào)因子，其能影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)的造血干細(xì)胞和其他造血細(xì)胞數(shù)量降低、并遠(yuǎn)離動(dòng)脈血管以及骨髓和神經(jīng)的交互聯(lián)結(jié)。胚胎如何對(duì)骨髓微環(huán)境中其他造血干細(xì)胞的行為進(jìn)行調(diào)控，機(jī)制依然有許多需要確認(rèn)的地方。

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這一發(fā)現(xiàn)揭示了成年骨髓與胚胎期干細(xì)胞在微環(huán)境上的差別。也確認(rèn)胚胎期骨髓動(dòng)脈血管在造血干細(xì)胞首次進(jìn)入骨髓中的關(guān)鍵作用。Wnt2的效果也有助于在臨床治療中，使用其促進(jìn)造血干細(xì)胞、造血祖細(xì)胞的增殖，提高細(xì)胞的體外克隆效率，縮短患者治療時(shí)間和提高治療效果。

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參考資料：

1、研究揭示動(dòng)脈調(diào)控造血干細(xì)胞首次進(jìn)入胚胎骨髓 - 生物通 (ebiotrade.com)

2、Nature子刊：揭示動(dòng)脈調(diào)控造血干細(xì)胞首次進(jìn)入胚胎骨髓 - 專區(qū) - 生物谷 (bioon.com)

3、研究揭示動(dòng)脈調(diào)控造血干細(xì)胞首次進(jìn)入胚胎骨髓—新聞—科學(xué)網(wǎng) (sciencenet.cn)

4、Nat Commun | 動(dòng)脈調(diào)控造血干細(xì)胞首次進(jìn)入胚胎期骨髓-微信文章-儀器譜 (antpedia.com)

5、A specialized bone marrow microenvironment for fetal haematopoiesis | Nature Communications

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